(每日一练)人教版高中物理必修二万有引力与宇宙航行真题单选题1、2021年9月7日，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭成功将高分五号02星发射升空。该卫星运行于太阳同步轨道上，该轨道平面与地球赤道平面接近垂直，轨道接近圆形，轨道高度小于1000千米。高分五号02星特殊的轨道设计，可使其每天的同一时间通过某城市上空一次。2015年发射的高分四号卫星为地球同步轨道卫星，轨道高度约为3.6万千米。关于这两颗卫星的说法错误的是（）A．高分五号02星运行的线速度大于高分四号卫星的B．高分四号卫星运行的周期是高分五号02星的整数倍C．两卫星从相距最近到下次相距最近可能经历12小时D．高分四号卫星可实现对全球大部分地区的观测答案：D解析：A．绕地球做圆周运动的卫星，由푀푚푣2퐺=푚푟2푟得퐺푀푣=√푟可知轨道半径越大，卫星线速度越小，由题意可知，高分五号02星与地球同步卫星相比，运行轨道半径较小，所以线速度较大，故A正确，不符合题意；1B．高分五号02星每天同一时间通过某城市上空一次，说明地球自转一圈时卫星恰好转了整数圈（比如14圈），高分四号卫星为地球同步轨道卫星，说明地球自转一圈时卫星恰好也转了1圈，则高分四号卫星的运行周期是高分五号02星的整数倍，故B正确，不符合题意；C．若24小时是高分五号02星周期的奇数倍，如13，则从相距最近经12小时，高分四号卫星转了半圈，高分五号02星转了5圈，再次相距最近，故C正确，不符合题意；D．高分四号卫星为地球同步轨道卫星，相对地球静止，只能观测地球的部分地区，故D错误，符合题意。故选D。2、一行星围绕某恒星做匀速圆周运动。由天文观测可得其运行周期为T、线速度为v，已知万有引力常量为G，则（）푣푇A．行星运动的轨道半径为휋4휋2푣2B．行星的质量为퐺푇2푣3푇C．恒星的质量为2휋퐺2휋푣D．恒星表面的重力加速度大小为푇答案：C解析：A．行星做匀速圆周运动，根据线速度与周期的关系可知2휋푟v=푇解得푣푇푟=2휋故A错误；B．行星属于环绕天体，质量无法求出，故B错误；2C．根据万有引力提供向心力，有퐺푀푚푣24휋2=푚=푚푟푟2푟푇2解得恒星的质量为푣3푇푀=2휋퐺故C正确；D．恒星的半径未知，表面的重力加速度无法确定，故D错误。故选C。3、近年来我国的火星探测工程和探月工程都取得了巨大进展。已知火星和月球的半径分别为R1和R2，质量分别为M1和M2，表面重力加速度分别为g1和g2，第一宇宙速度分别为v1和v2，其对应的轨道周期分别为T1和T2，则（）3푔1푀1푅1푣1푀1푅2푇1푀2푅1푔1푇1푣1A．=√B．=C．=√3D．=푔2푀2푅2푣2푀2푅1푇2푀1푅2푔2푇2푣2答案：C解析：A．设在星球表面一物体的质量是m，根据万有引力等于重力푀푚G=mg푅2有퐺푀g=푅2那么2푔1푀1푅2=2푔2푀2푅1故A错误；3B．利用万有引力提供向心力有푀푚푣2G=푚푅2푅解得퐺푀v=√푅那么푣1푀1푅2=√푣2푀2푅1故B错误；C．利用万有引力提供向心力有푀푚2휋2G=m（）R푅2푇解得4휋2푅3T=√퐺푀那么3푇1푅1푀2=√3푇2푅2푀1故C正确；D．结合BC选项可知3푇1푣1푅1푀2푀1푅2푅1=√3•√=푇2푣2푅2푀1푀2푅1푅2而A选项中2푔1푀1푅2=2푔2푀2푅14故D错误；故选C。4、两颗人造卫星a、b绕地球作匀速圆周运动，轨道半径之比为푟푎:푟푏=2:1，则a和b的运动速率和周期之比分别为（）A．√2:1，√8:1B．√2:1，1:√8C．1:√2，√8:1D．1:√2，1:√8答案：C解析：由合力提供向心力得22푀푚푣푎4휋퐺2=푚=푚2푟푎푟푎푟푎푇푎22푀푚푣푏4휋퐺2=푚=푚2푟푏푟푏푟푏푇푏联立解得푣푎1푇푎√8=，=푣푏√2푇푏1故ABD错误，C正确。故选C。5、2021年5月15日“天问一号”探测器成功在火星软着陆，“祝融号”火星车开始开展巡视探测等工作。我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。已知火星的直径约为地球的50%，质量约为地球的10%，请通过估算判断以下说法正确的是（）